DE102009013874B4 - Thermometers - Google Patents
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Abstract
Heizgewebe aus Schuss- und Kettfäden, wobei ein Teil der Schussfäden und/oder Kettfäden aus flexiblen rußgefüllten leitfähigen Cellulosefasern (3) besteht und/oder aus flexiblen leitfähigen Carbonfasern und/oder aus flexiblen leitfähigen Chemiefasern auf Synthesebasis oder auf Cellulosebasis jeweils mit eingelagerten elektrisch leitfähigen Partikeln, die die Heizfunktion erfüllen,
ein weiterer Teil der Schussfäden und/oder Kettfäden aus flexiblen synthetischen Fasern (2, 4) besteht, die im Gewebe eine Stützfunktion erfüllen und
zur Energieeinspeisung ein dritter Teil der Schussfäden und/oder Kettfäden (5, 6) aus Metallfäden besteht, die mit einer Stromquelle gekoppelt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die, die flexiblen rußgefüllten leitfähigen Cellulosefasern (3) und/oder die flexiblen leitfähigen Carbonfasern und/oder die flexiblen leitfähigen Chemiefasern auf Synthesebasis oder auf Cellulosebasis jeweils mit eingelagerten elektrisch leitfähigen Partikeln im Gewebe kreuzenden Schussfäden und/oder Kettfäden aus flexiblen synthetischen Fasern (2, 4) und die zur Energieeinspeisung dienenden (5, 6) in die Cellulosefasern (3) und/oder die leitfähigen Carbonfasern und/oder die leitfähigen Chemiefasern teilweise eingedrückt sind.Heating fabric of weft and warp yarns, wherein a part of the weft yarns and / or warp threads of flexible soot-filled conductive cellulose fibers (3) consists and / or of flexible conductive carbon fibers and / or flexible conductive synthetic fibers based on cellulose or each with embedded electrically conductive particles that fulfill the heating function,
a further part of the weft threads and / or warp threads made of flexible synthetic fibers (2, 4), which fulfill a supporting function in the tissue and
for energizing a third part of the weft threads and / or warp threads (5, 6) consists of metal threads which are coupled to a power source,
characterized in that
the flexible soot-filled conductive cellulose fibers (3) and / or the flexible conductive carbon fibers and / or the flexible synthetic-based or cellulose-based synthetic fibers, in each case with embedded electrically conductive particles in the weft intersecting weft threads and / or warp threads of flexible synthetic fibers (2, 4) and the energy feed (5, 6) in the cellulose fibers (3) and / or the conductive carbon fibers and / or the conductive chemical fibers are partially pressed.
Description
Die Erfindung betrifft ein mit elektrischer Energie betriebenes Heizgewebe, das sowohl für Bekleidungsstücke als auch für Isolierungen im gewerblichen Bereich anwendbar ist und ebenso zur sensorischen Detektion von Feuchtigkeit nutzbar sein soll.The invention relates to an electric energy-operated heating fabric, which is applicable both for clothing and for insulation in the industrial sector and should also be usable for sensory detection of moisture.
Ein Flächengebilde zur elektrischen Heizung von Kunstrasen, Planenstoffen, Wand- und Deckenbekleidungsstoffen, Bodenbelegen und Teppichen sowie Rohren ist aus der
Elektrisch heizende Stoffgegenstände sind aus der
Ein elektrisches Heizgewebe wird in der
Die elektrischen Leitelemente können eingewebt sein oder an- bzw. aufgebracht werden z. B. durch Steppen, Nähte, Haftmittel, durch Beschichten oder durch mechanisches Befestigen. Vorgesehen sind auch leitfähige Garne, die einen Kern, einen elektrischen leitfähigen Heizfaden und ein um den Kern gehülltes Material umfassen.The electrical guide elements can be woven or applied or applied z. As by stitching, seams, adhesives, by coating or by mechanical fastening. Also contemplated are conductive yarns comprising a core, an electrically conductive filament, and a material wrapped around the core.
Eine gewebte Heizmatte ist aus der
In der
Das elektrisch heizbare textile Flächengebilde nach
Es ist eine rußgefüllte Cellulosefaser bekannt, die eine gleichmäßige Infrarotwärme in Textilien bei relativ niedrigem Energiebedarf erzeugt.A carbon black pulp fiber is known that produces uniform infrared heat in textiles with relatively low energy requirements.
Derartige Heizfilamente mit den Bestandteilen 50% Cellulose und 50% Leitruß weisen z. B. folgende Eigenschaften auf:
Die Betriebsspannung kann im Bereich von 12 bis 230 Volt liegen.The operating voltage can be in the range of 12 to 230 volts.
Es hat sich gezeigt, dass die Heizgewebe folgende Nachteile aufweisen. Bei kurvenförmigen Schnitten ist die Stromzuführung zu den Heizfäden aufgrund der parallel verlaufenden stromzuführenden Leiter nicht flächig realisierbar, bei höheren Spannungen ist die Isolierung vor Stromschlag ein Problem und mit zunehmender Flächenausdehnung ist die Gleichmäßigkeit der Erwärmung der Gesamtfläche nicht mehr gegeben. Weiterhin ist es bei Geweben mit Kohlefasern notwendig, diese durch Beschichtungen zu stabilisieren, so dass die Flexibilität und die Luft- und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit verloren gehen.It has been found that the heating fabrics have the following disadvantages. In curved sections, the power supply to the filaments is not flat feasible due to the parallel current-carrying conductor, at higher voltages, the isolation from electric shock is a problem and with increasing surface area, the uniformity of the heating of the total area is no longer given. Furthermore, it is necessary for fabrics with carbon fibers to stabilize them by coatings, so that the flexibility and the air and moisture permeability are lost.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Mängel abzustellen und insbesondere ein Heizgewebe zur Verfügung zu stellen, das sich durch hohe Flexibilität auszeichnet, bei Bedarf eine gute Luft- und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit aufweist und eine sichere Kontaktierung der Heizfäden durch die Energieleitfäden gewährleistet.The object of the invention is to remedy these deficiencies and in particular to provide a heating fabric available, which is characterized by high flexibility, if necessary, has good air and moisture permeability and ensures safe contacting of the heating filaments by the energy directing threads.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with the features of
Beim erfindungsgemäßen Heizgewebe aus Schuss- und Kettfäden ist vorgesehen, dass ein Teil der Schussfäden und/oder Kettfäden aus flexiblen rußgefüllten leitfähigen Cellulosefasern besteht und/oder aus flexiblen leitfähigen Carbonfasern und/oder aus flexiblen leitfähigen Chemiefasern auf Synthesebasis oder auf Cellulosebasis jeweils mit eingelagerten elektrisch leitfähigen Partikeln, wobei diese Fasern die Heizfunktion erfüllen,
ein weiterer Teil der Schussfäden und/oder Kettfäden aus flexiblen synthetischen Fasern besteht, die im Gewebe eine Stützfunktion erfüllen und
zur Energieeinspeisung ein dritter Teil der Schussfäden und/oder Kettfäden aus Metallfäden besteht, die mit einer Stromquelle gekoppelt sind,
und um zu gewährleisten, dass das Gewebe eine hohe Flexibilität aufweist und ein guter elektrischer Kontakt zwischen den Heizfäden und den der Energieeinspeisung dienenden Fäden besteht, ist vorgesehen, dass die, die flexiblen rußgefüllten leitfähigen Cellulosefasern und/oder die flexiblen leitfähigen Carbonfasern und/oder die flexiblen leitfähigen Chemiefasern auf Synthesebasis oder auf Cellulosebasis im Gewebe kreuzenden Schussfäden und/oder Kettfäden aus flexiblen synthetischen Fasern mit Stützfunktion und die zur Energieeinspeisung dienenden, in die Cellulosefasern und/oder Carbonfasern und/oder Chemiefasern teilweise eingedrückt sind. Dies geschieht bevorzugt mit einem Umfangsabschnitt von 50 – 20% des Umfanges der Fäden/Fasern, die die Cellulosefasern und/oder die Carbonfasern und/oder die flexiblen leitfähigen Chemiefasern auf Synthesebasis oder auf Cellulosebasis im Gewebe kreuzen. In the heating fabric of weft and warp threads according to the invention, it is provided that a part of the weft threads and / or warp threads consists of flexible soot-filled conductive cellulose fibers and / or of flexible conductive carbon fibers and / or of flexible synthetic-based or cellulose-based synthetic fibers, each with embedded electrically conductive Particles, whereby these fibers fulfill the heating function,
another part of the weft threads and / or warp threads consists of flexible synthetic fibers which fulfill a supporting function in the tissue and
for energizing a third part of the weft threads and / or warp threads consists of metal threads which are coupled to a power source,
and to ensure that the fabric has high flexibility and good electrical contact between the heating filaments and the energizing filaments, it is contemplated that the flexible carbon black-filled conductive cellulose fibers and / or the flexible conductive carbon fibers and / or the synthetic-based or cellulose-based flexible conductive synthetic fibers or cellulose-based weft-crossing wefts and / or warp yarns of flexible synthetic fibers having a supporting function and those for supplying energy into which cellulose fibers and / or carbon fibers and / or man-made fibers are partially pressed. This is preferably done with a circumferential portion of 50-20% of the circumference of the filaments crossing the cellulose fibers and / or the carbon fibers and / or the synthetic-based or cellulose-based flexible conductive fibers in the tissue.
Ferner hat sich gezeigt, dass es sowohl unter dem Aspekt der Flexibilität als auch der optimalen Energieeinleitung von Vorteil ist, wenn die zur Energieeinspeisung dienenden Schussfäden und/oder Kettfäden nicht nur aus einem Leiter bestehen, sondern als Bündel nebeneinanderliegender Schussfäden oder Kettfäden angeordnet sind, wobei ein Bündel aus 6–72 Einzeldrähten besteht.Furthermore, it has been shown that it is advantageous from both the aspect of flexibility and the optimal introduction of energy, if the weft threads and / or warp threads serving for energy supply not only consist of a conductor, but are arranged as a bundle of adjacent weft threads or warp threads a bundle of 6-72 individual wires exists.
Die Enden der zur Energieeinspeisung dienenden Schussfäden oder Kettfäden werden bevorzugt im Randbereich des Gewebes mit elektrischen Leitern für die Stromzuführung verbunden. Dabei hat es sich unter dem Aspekt einer Gleichmäßigkeit der Wärmeentwicklung des Heizgewebes als zweckmäßig erwiesen, wenn entlang des Geweberandes beabstandete Einspeisungskontakte für die elektrische Stromzuführung angeordnet sind.The ends of the weft threads or warp threads serving for energy supply are preferably connected in the edge region of the fabric to electrical conductors for the current supply. It has proven to be expedient under the aspect of uniformity of heat generation of the heating fabric when arranged along the fabric edge spaced feed contacts for the electrical power supply.
Die Kontaktierung der Enden der zur Energieeinspeisung dienenden Schussfäden oder Kettfäden mit den stromzuführenden Leitern kann durch unterschiedliche, auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnittene Lösungen gewährleistet werden.The contacting of the ends of the weft threads or warp threads serving for supplying energy with the current-carrying conductors can be ensured by different solutions tailored to the respective application.
So ist in einer Variante vorgesehen, dass Schuss- und Kettfäden im Randbereich des Gewebes eingefasst sind, wobei die Einfassung inwandig einen oder mehrere elektrische Leiter aufweist, die beim Einfassen mit den Enden der zur Energieeinspeisung dienenden Schussfäden oder Kettfäden verbunden werden und über die die Stromzuführung erfolgt.Thus, it is provided in a variant that weft and warp threads are bordered in the edge region of the fabric, wherein the enclosure inwandig one or more electrical conductors, which are connected to the edges of the serving for feeding weft yarns or warp threads and when connected to the power supply he follows.
Bei einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass der oder ein oder mehrere Abschnitte des Geweberandes mittels eines oder mehrerer elektrischer Leiter gekettelt ausgebildet sind, wobei zwischen den Enden der zur Energieeinspeisung dienenden Schussfäden oder Kettfäden und dem oder den Kettelfäden eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt ist.In a further embodiment, it is provided that the or one or more sections of the fabric edge are formed by means of one or more electrical conductors, wherein an electrically conductive connection is made between the ends of the weft threads or warp threads and the warp threads used for energy supply.
Anstelle von Ketteln ist auch ein Vernähen oder Sticken möglich.Instead of Ketteln also a sewing or embroidering is possible.
Zur Gewährleistung der erforderlichen Schiebefestigkeit des Gewebes und/oder zu elektrischen Isolationszwecken (die Betriebsspannung kann auch über 230 V hinaus bis in den Maschinenstrombereich reichen) kann eine Beschichtung oder Kaschierung des Gewebes als ganzes oder in Abschnitten vorgesehen sein. Im Niedrigstrombereich hat es sich bewährt, wenn die Beschichtung oder Kaschierung nur den Gewebebereich umfasst, in dem zur Energieeinspeisung dienende Schuss- oder Kettfäden angeordnet sind.To ensure the required slip resistance of the fabric and / or for electrical isolation purposes (the operating voltage can also extend beyond 230 V into the machine current range), a coating or lamination of the fabric can be provided as a whole or in sections. In the low-current range, it has proven useful if the coating or lamination comprises only the area of tissue in which weft or warp threads serving for feeding energy are arranged.
Zur maximalen Ver kreuzung der Fadensysteme in Kette und Schuss werden als Bindungen bevorzugt eingesetzt
- – die Leinwandbindung,
- – die Köperbindung,
- – die Atlasbindung oder
- – deren Ableitungen.
- - the plain weave,
- - the twill weave,
- - the satin weave or
- - their derivatives.
Insbesondere auch bei einer offenen Gewebestruktur haben sich als Bindungen die Dreherbindungen oder die Ajourbindung bewährt. In particular, even with an open tissue structure, the leno bonds or the ajour binding have proven to be useful as bonds.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Gewebe doppellagig ausgeführt ist. Hier sollten in einer Gewebelage Schussfäden und in der anderen Gewebelage Kettfäden zur Energieeinspeisung eingesetzt werden.In a further advantageous embodiment, it is provided that the fabric is designed to be double-layered. Here, weft threads should be used in one fabric layer and warp threads in the other fabric layer for energy input.
An Ausführungsbeispielen soll das Heizgewebe und dessen Verwendung näher erläutert werden. Es zeigenIn embodiments, the heating fabric and its use will be explained in more detail. Show it
Die Schusszahl (der Heizfäden) stellt somit eine Angabe dar, wie viel leitfähige Fasern in das Gewebe eingewebt werden, und kann damit Grundlage für die Auslegung der Heizleistung des Gewebes sein.The number of shots (the filaments) thus provides an indication of how much conductive fibers are woven into the fabric, and thus can be the basis for the interpretation of the heat output of the fabric.
Weiter ist gezeigt, dass zur Energieeinspeisung Kettfäden
In einer Detailansicht zeigt
In
Dieses Prinzip wird ebenfalls genutzt bei doppellagigen Geweben, wobei bei einem doppellagigen Gewebe in einer Gewebelage Schussfäden
In
Die Möglichkeiten der Anbindung der Enden der der Energieeinspeisung dienenden Schuss- bzw. Kettfädenbündel an einem elektrischen Leiter erfolgt durch eine Einfassung
Folgen der linearen, zum Stand der Technik gehörenden, Rohrbeheizung (a) sind ”kalte” und ”warme” Rohrhälften und damit eine undefinierte Wärmeverteilung, Kondensatbildung und einseitige Wärmeabstrahlung.Consequences of the linear, belonging to the prior art, pipe heating (a) are "cold" and "warm" pipe halves and thus an undefined heat distribution, condensation and unilateral heat radiation.
Durch die vollflächige Ummantelung der Rohroberfläche (b) mit dem vorgeschlagenen Heizgewebe (
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- HeizgewebeThermometers
- 22
- Schussfäden aus synthetischen FasernWeft threads of synthetic fibers
- 33
- Schussfäden aus rußgefüllten CellulosefasernWeft threads of carbon black filled cellulose fibers
- 44
- Kettfäden aus synthetischen FasernWarp threads of synthetic fibers
- 5.1–n5.1 n
- Bündel von Kettfäden zur EnergieeinspeisungBundles of warp yarns for energy input
- 6.1–n6.1-n
- Bündel von Schussfäden zur EnergieeinspeisungBundles of weft yarns for energy input
- 77
- elektrischer Leiterelectrical conductor
- 88th
- elektrischer Leiterelectrical conductor
- 99
- Einfassungmount
- 1010
- Beschichtung/IsolierschichtCoating / insulating layer
- 1111
- Heizkabel (Stand der Technik)Heating cable (prior art)
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